被宣傳為全球首款 L3 自動駕駛功能的量產(chǎn)車型奧迪 A8,近日聲稱將不會在全球任何地方為現(xiàn)款 A8 提供 L3 自動駕駛功能。這意味著全球首個量產(chǎn) L3 的車企,放棄了 L3 的量產(chǎn)。
盡管人們從未停止過對自動駕駛技術(shù)的期待,但就目前來看,自動駕駛行業(yè)似乎正在度過一段不太順利的日子。
資本的狂歡與消沉的低谷,加劇了業(yè)界對 L3?自動駕駛的討論。那些未能實現(xiàn)的承諾,逐一向 L3 存在的價值和意義發(fā)起追問。
筆者就相關(guān)問題,采訪到了新能源及未來汽車技術(shù)路線的獨立研究者曹廣平、瑞薩電子中國汽車電子應(yīng)用技術(shù)部部長林志恩、恩智浦大中華區(qū)汽車電子首席系統(tǒng)架構(gòu)師黃明達、英飛凌大中華區(qū)智能駕駛市場經(jīng)理余辰杰等多方專家和業(yè)內(nèi)人士。
文章分為以下四部分內(nèi)容,來剖析當前 L3 級自動駕駛的挑戰(zhàn)與價值。
- 自動駕駛走到了哪里?
- 各車企 L3 動態(tài)與規(guī)劃
- 多方觀點:L3 級自動駕駛的困境與挑戰(zhàn)
- L3 是否真的“食之無味,棄之可惜”?
自動駕駛走到了哪里?
目前新車市場處于 L2 級自動駕駛滲透率提升及普及階段,且全球范圍都在努力研發(fā) L3、L4 級自動駕駛技術(shù)。
關(guān)于自動駕駛等級的劃分問題。2020 年,歷時近三年的中國《汽車駕駛自動化分級》姍姍來遲,該標準明確了我國汽車駕駛自動化系統(tǒng)的術(shù)語和分級定義、分級原則、要素、劃分流程及判定方法,以及各等級的技術(shù)要求。正式標準擬于 2021 年 1 月 1 日開始全國實施。
汽車駕駛自動化分級
目前國際公認的汽車自動駕駛技術(shù)分級標準分別由美國高速公路安全管理局(NHTSA)和國際自動機工程師學(xué)會(SAE)所提出,其中 SAE 提出的分級標準為主流常用標準。此次我國《汽車駕駛自動化分級》獲準通過,也意味著中國將正式擁有自己的自動駕駛汽車分級標準。
SAE J3016 的 0~5 級分級框架(圖源:SAE)
《汽車駕駛自動化分級》標準參考 SAE J3016 的 0~5 級分級框架,結(jié)合我國當前實際情況進行調(diào)整。國家智能網(wǎng)聯(lián)汽車創(chuàng)新中心研究員褚文博指出,中國標準的 L4、L5 級與 SAE 標準沒有區(qū)別,0~3 級有細微的差別。其中 L3 級中明確增加了對駕駛員監(jiān)測和風(fēng)險減緩策略的要求,通過明確安全要求,進一步提高實際應(yīng)用過程中的安全性。
實際上,無論是 SAE/NHTSA 標準還是中國標準,都是通過把汽車的自動化程度拆解為幾項指標,并根據(jù)各項指標上的具體表現(xiàn)對汽車的自動化級別進行判斷,進而最終完成對自動駕駛汽車的級別界定。
目前,在自動駕駛技術(shù)進入到備受期待的第二個十年,L2 逐漸成為智能汽車標配,未來更高等級自動駕駛車型的量產(chǎn)成為主要目標。但在各車企的路線規(guī)劃中,L3 級自動駕駛似乎正陷入被“跨過”的尷尬。
各車企 L3 動態(tài)與規(guī)劃
各車企 L3 規(guī)劃與動態(tài)(點擊可看大圖)
與非網(wǎng)制圖
從追隨 L3 的各家車企量產(chǎn)時間來看,2020 年可以被看作國內(nèi) L3 級別自動駕駛元年。該部分車企認為,L3 級可以作為 L2 和 L4 的過渡,既可以向業(yè)界及消費者展示技術(shù),又能證明自己能夠研發(fā)高級別自動駕駛系統(tǒng)。另有分析人士表示,直接跳過 L3 級自動駕駛意味著車企將失去這一部分市場份額,多少心有不甘。
但此外,另外一部分車企礙于技術(shù)、法規(guī)、成本、安全等多方面因素,選擇跳過 L3 級自動駕駛。
新能源及未來汽車技術(shù)路線的獨立研究者曹廣平向筆者表示,關(guān)于“丟三保四”的問題,個人以為在一定程度上是全球車企在“自動駕駛”欲望支配的情況下傾力投入研發(fā),而結(jié)果暫不盡人意的正常反應(yīng)。
兩方陣營把 L3 級自動駕駛重新拉回爭議之中。我們不妨以此為契機,深入探討其存在的意義與價值。
多方觀點:L3 級自動駕駛的困境與挑戰(zhàn)
- 接管悖論:責(zé)任與利益的博弈
提到 L3 級自動駕駛中的難點,“接管悖論”當屬縈繞在車企面前的頭號難題。
從自動駕駛等級劃分中可以理解,L2 僅僅起到駕駛輔助作用,更多可以看成以主動安全裝置為主;而 L4 是在大部分情況下實現(xiàn)完全的自動駕駛,兩者之間差異巨大,實現(xiàn)起來需要較長過程。
在兩者之間,L3 屬于“有條件自動駕駛”,即 L3 級自動駕駛根本無法給予駕駛員雙手離開方向盤的自由,一些行駛工況下需要駕駛員在很短時間內(nèi)完成駕駛權(quán)接管,人類依然要對車輛安全負責(zé)。
這對 L3 自動駕駛接管系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)和駕駛員本身都提出了很大的技術(shù)挑戰(zhàn),發(fā)生事故,責(zé)任究竟在人還是在 ADAS?“人機接管問題”成為業(yè)界討論 L3 自動駕駛“悖論”的主要原因之一。
關(guān)于事故中的責(zé)任劃分,新能源及未來汽車技術(shù)路線的獨立研究者曹廣平認為,在涉及到的自動駕駛產(chǎn)業(yè)鏈多方的責(zé)任認定中,應(yīng)遵循“誰受益、誰有權(quán)、誰負責(zé)”的原則,即誰提供該零部件或服務(wù),并從中獲得利潤或效益,誰就應(yīng)該為自己提供的產(chǎn)品和服務(wù)出現(xiàn)的瑕疵負責(zé),進行相應(yīng)的賠償及后續(xù)服務(wù)等。
編者按:目前來看,正是由于考慮到人機交互的接管風(fēng)險,使得一些系統(tǒng)開發(fā)商及汽車制造商改變了想法,選擇直接跳到 L4。
然而,對于繼續(xù)追尋 L3 的廠商來說,安全問題在短期內(nèi)仍不可避免,法律和保險在此也已經(jīng)沉默了很久。因此,在完善的法律法規(guī)推出之前,對于“接管悖論”帶來的事故責(zé)任劃分問題,業(yè)界不妨遵循“誰獲益、誰有權(quán)、誰負責(zé)”的原則來鉗制風(fēng)險。
- 冗余設(shè)計:技術(shù)與成本的權(quán)衡
系統(tǒng)能夠接管場景的復(fù)雜性在裂變,對安全級要求也呈指數(shù)增長。
因此,主機廠逐漸開始采用軟硬件冗余的設(shè)計方式,即智能汽車需配備不止一套軟硬件來確??煽啃?。當其中一套失靈時,另一套系統(tǒng)能夠提供冗余,實現(xiàn)安全制動。
恩智浦大中華區(qū)汽車電子首席系統(tǒng)架構(gòu)師黃明達表示,冗余設(shè)計是跟系統(tǒng)所需要達到的功能安全等級相關(guān)的。對于 L3 及以上級別的自動駕駛系統(tǒng),可以把它大致分成兩部分:其一是環(huán)境感知與建模,其二是路徑規(guī)劃與決策執(zhí)行。業(yè)界通常認為環(huán)境感知與建模部分的各個傳感器需要達到功能安全等級 ASIL-B。而路徑規(guī)劃與決策執(zhí)行系統(tǒng)因為涉及到行車安全,需要達到 ASIL-D 級別,這對芯片本身的功能安全提出了更高的要求。
當前,Waymo 的解決方案已經(jīng)在感應(yīng)、決策到控制的任一環(huán)節(jié)均實現(xiàn)了冗余;奧迪 L3 除了感知環(huán)節(jié)的傳感器冗余,傳感器融合、決策規(guī)劃和執(zhí)行控制部分也都有兩套備份;特斯拉在最新的軟件更新中,也激活了 HW3 的雙重冗余系統(tǒng),以兩臺獨立計算機保安全。
國內(nèi)車企在冗余部分多采用了折中處理的方法。比如,長安 L3 在芯片上實現(xiàn)雙冗余;小鵬 P7 則主打感知冗余等等。不難理解,主機廠一面先追求實現(xiàn)量產(chǎn)的目標,一面在零部件冗余上力圖壓縮成本,通過不斷釋放功能,疊加場景將自動駕駛技術(shù)逐級推進。
曹廣平對此表達了自己的想法,“各個廠家的軟硬件架構(gòu)不一樣是很正常的。無論是‘部分感知冗余’,還是‘部分芯片冗余’都是需要的,但具體方式和感知硬件、芯片等的選型、軟硬件架構(gòu)的合理性等有關(guān)系。有些情況,設(shè)備冗余是對的,有些出于成本的考慮,就不必搞冗余,而要靠融合以及提高可靠性等來解決?!?/p>
英飛凌大中華區(qū)智能駕駛市場經(jīng)理余辰杰從運算處理的角度思考了自動駕駛的冗余設(shè)計,認為不同等級的自動駕駛具體采用的冗余策略有所不同。針對 L3 來講,可以引入高低分辨率兩條計算路徑做冗余,以此達到成本和性能上的最佳平衡。高分辨率計算(High Resolution)路徑由 MPU 來完成融合處理(比如對攝像頭,毫米波,激光雷達和高精地圖的原始數(shù)據(jù)的融合),再加一條低分辨率的(Low Resolution)的冗余計算路徑,主要是做目標級的數(shù)據(jù)融合,以保證最基本的 L3 功能的雙備份。
英飛凌供圖
在傳感器端的相同或不同類型的獨立或非獨立源的冗余設(shè)計,更大程度上取決于 OEM 的 AV 實現(xiàn)路徑,各家廠商的差異較大,在此不表。
編者按:歸根結(jié)底,L3 上的冗余設(shè)計,考驗的不僅是車企們在技術(shù)上的競爭,進退兩難的更在于如何做好成本與性能的平衡。
- 政策法規(guī):L3 量產(chǎn)落地的加速器
技術(shù)之外,政策法規(guī)也是影響 L3 落地的最一大問題。
恩智浦大中華區(qū)汽車電子首席系統(tǒng)架構(gòu)師黃明達博士在與非網(wǎng)采訪中表示,目前國內(nèi)外針對 L3 的立法并不完善,L3 事故責(zé)任的劃定是不清晰的,所以各車廠都對推出 L3 級別的量產(chǎn)車持謹慎態(tài)度。大多數(shù)都是用所謂的 L2+級別來代替,同時不斷改善和優(yōu)化 ADAS 系統(tǒng)的體驗。
前文提到,國內(nèi)剛發(fā)布了《中國汽車駕駛自動化分級》,明確了我國汽車駕駛自動化系統(tǒng)的術(shù)語和分級定義、分級原則、要素、劃分流程及判定方法,以及各等級的技術(shù)要求。
除此之外,工信部在 2 月份還發(fā)布的《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》,提出到 2025 年,實現(xiàn)有條件自動駕駛的智能汽車達到規(guī)?;a(chǎn)。這個標準基本可以理解為,L3 級的規(guī)?;慨a(chǎn)還有不到 5 年時間。
該發(fā)展戰(zhàn)略還提出了構(gòu)建智能汽車法規(guī)標準體系方面的需求,包括法律法規(guī)、技術(shù)標準、認證認可等方面。特別提到了對“機器駕駛?cè)恕闭J定、責(zé)任確認、網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)據(jù)管理等法律問題及倫理規(guī)范研究,明確相關(guān)主體的法律權(quán)利、義務(wù)和責(zé)任等。
英飛凌大中華區(qū)智能駕駛市場經(jīng)理余辰杰也指出,目前歐洲正在制定《道路場景的安全要求和測試規(guī)程 ISO-34502》,試圖以此建立一套 L3 級別的自動駕駛場景庫,完善對 L3 的安全和責(zé)任認定等問題,但目前尚沒有明確的完成時間表。
編者按:可見,法律法規(guī)對 L3 級自動駕駛的量產(chǎn)起著決定性的引導(dǎo)和促進作用,但反過來,多家車企量產(chǎn) L3 的需求也會倒逼有關(guān)部門加快法律法規(guī)的推進工作。因此,自動駕駛技術(shù)的發(fā)展和落地需要全行業(yè)共同努力,相輔相成,進行系統(tǒng)性的改變與攻堅。
汽車零部件廠商視角下的 L3 級自動駕駛
- L3 商業(yè)化進程放緩
結(jié)合當前現(xiàn)狀可看到,汽車零部件廠商正在將重心轉(zhuǎn)向 L2、L2+市場,并放緩 L3 的商業(yè)化時間點。
一方面,“接管悖論”與“責(zé)任劃定”等諸多不完善的問題是阻礙 L3 進展的原因所在;另一方面,汽車制造商還沒有在 L2、L2+上賺到錢,也沒有太多的心情和預(yù)期去匆忙大規(guī)模部署下一代技術(shù)。極個別的小規(guī)模量產(chǎn)上市,無非也是一種對市場需求的試探。
瑞薩電子表達了相同的觀點,“L2、L2+技術(shù)已經(jīng)趨向成熟,商業(yè)化程度明顯高于 L3。所以,適當放緩 L3 的商業(yè)化時間是正確的選擇。但是,隨著自動駕駛領(lǐng)域的不斷發(fā)展,L3 商業(yè)化進程也在陸續(xù)展開中。當消費者對于自動駕駛功能有初步了解和使用后,下一代功能體驗的改進將成為新的重點。預(yù)計 2021 年將成為 L3 商業(yè)化的時間節(jié)點?!?/p>
一些車廠表現(xiàn)出了對 L3 的遲疑,或是延期,或是直接宣布取消規(guī)劃。英飛凌大中華區(qū)智能駕駛市場經(jīng)理余辰杰認為,與其強調(diào)自動駕駛等級的劃分概念,不如關(guān)注于智能汽車本身的功能。具體智能駕駛功能的實現(xiàn)要比 L3 是否可以落地這個命題更有意義。
編者按:法律法規(guī)之外,目前絕大部分汽車制造商還沒有邁過下一代整車電子架構(gòu)這道關(guān)鍵門檻。L3 對于汽車制造商來說,更像是一個中期的戰(zhàn)略制高點。但能否靠 L2、L2+來賺錢并支撐 L3、L4 甚至是 L5 的持續(xù)高昂研發(fā)投入,才是關(guān)鍵所在。
- L3 級自動駕駛的合作模式
從國內(nèi)外市場看到,L3 級別的智能駕駛路線大多是由主機廠定義的。從傳感器網(wǎng)絡(luò)的確定(比如是走激光雷達路線,還是毫米波雷達路線),到處理器端的選取(比如是選用 GPU,還是 FPGA,還是異構(gòu) SoC) ,再到 L3 涉及的一些外部生態(tài)(比如實時高精地圖,OTA 云端和大數(shù)據(jù)端的數(shù)據(jù)交互的架構(gòu)等。)
那么對于供應(yīng)商來講,L3 級別開發(fā)與原來的合作模式有什么不同?筆者對此采訪了多家汽車零部件供應(yīng)商。
與非網(wǎng)制圖,點擊可看大圖
編者按:自動駕駛技術(shù)的落地,不是一個行業(yè)的事,需要整個產(chǎn)業(yè)鏈的共同合作才能實現(xiàn)。除了整車廠、Tier1 和芯片供應(yīng)商的進展之外,還需要與城市基建、交通道路、物聯(lián)網(wǎng)等諸多行業(yè)協(xié)力完成。就當前的技術(shù)發(fā)展程度來看,自動駕駛技術(shù)本身并非木桶定律里最短的那塊板。
結(jié)語:L3 是否真的“食之無味,棄之可惜”?
幾年前,L3 被認為是自動駕駛繼續(xù)邁向商業(yè)化量產(chǎn)的路徑之一。
如今,業(yè)界對于 L3 的進展意見相左,陣營一分為二。
一部分車企考慮到 L3 級自動駕駛技術(shù)中人機交互的接管風(fēng)險,對系統(tǒng)開發(fā)商及汽車制造商提出了更高的要求。以及監(jiān)管機構(gòu)和保險公司也不太確定如何處理 L3 級自動駕駛車輛的事故責(zé)任。使得一些企業(yè)改變了想法,“選擇直接跳到 L4,從而不需要去考慮人機交互的接管風(fēng)險?!?/p>
因為從各國的法規(guī)修改計劃來看,L4 的責(zé)任問題劃分顯然更加清晰?!胺艞?L3”似乎正在成為行業(yè)共識。
然而,另一部分汽車制造商依舊把 L3 當做重要的戰(zhàn)略布局,無論是技術(shù)預(yù)研角度來看,還是面向私人乘用車市場,L2+到 L3 的功能不斷演進,仍然是主流趨勢。
棄之,則意味著私人乘用車市場將出現(xiàn)功能斷檔;而面向出行市場的 L4,則完全是不同的打法。
其實不難理解,基于行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與困境,各企業(yè)在自動駕駛上的投入力度、研發(fā)進展和戰(zhàn)略布局都不盡相同。風(fēng)口之下,立場不一,態(tài)度不同也實在難免。很難斷定哪種選擇更為合理或正確。
從短期來看,L3 級自動駕駛面臨的種種擔(dān)憂或許仍需幾年時間才能得到解決。大家也大都是審時度勢,走一步看一步。在 L3 的跳過與堅守中,盡量給自己留出足夠的回旋余地。
既有突破創(chuàng)新引領(lǐng)市場的欲望,又有擔(dān)心布局失敗、反落人后的保守。在一次次欲望與保守的抉擇中,見證產(chǎn)業(yè)的更迭和洗牌。
但在此之前,L3 級自動駕駛“食之無味、棄之可惜”的論調(diào),將不可否認的繼續(xù)被討論。
對此話題,大家有想要補充的可以在下面留言進行討論~
文章特別鳴謝
新能源及未來汽車技術(shù)路線的獨立研究者 曹廣平
瑞薩電子中國汽車電子應(yīng)用技術(shù)部部長 林志恩
恩智浦大中華區(qū)汽車電子首席系統(tǒng)架構(gòu)師 黃明達
英飛凌大中華區(qū)智能駕駛市場經(jīng)理 余辰杰
文章參考
《關(guān)于 L3 自動駕駛“綜合癥”,你知道多少》,高工智能汽車;
《L3 級自動駕駛:食之無味,棄之可惜?》、《L3 級自動駕駛的尷尬時刻》,車云網(wǎng);
《L3 級自動駕駛正陷入尷尬,背后是人命問題》,未來汽車 Daily;
《汽車駕駛自動化分級》推薦性國標出爐 中國自動駕駛步入發(fā)展快車道,中國汽車報;
《中國 L3 自動駕駛的“量產(chǎn)元年”》,建約車評;
以及上述采訪嘉賓回復(fù)內(nèi)容。